尿素热解装置和尿素脱硝装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种尿素热解装置和一种尿素脱硝装置。
【背景技术】
[0002]选择性催化还原反应(Selective Catalyst Reduct1n，简称SCR)具有脱硝效率高的优点被广泛应用，现已经成为火电厂必不可少的设备之一。目前SCR技术中还原见13的主要来源有:液氨、氨水和尿素。由于液氨在存储和运输存在安全隐患，其运行成本居高不下。尿素由于其性质稳定、无毒等优点，作为脱硝产品已经被越来越多使用。
[0003]尿素制氨常有两种方法:热解和水解。水解法是将尿素以水溶液的形式进行分解。热解法是将直接快速加热雾化后的尿素溶液进行分解。尿素热解系统的主体设备通常包括尿素储仓、尿素溶液罐、稀释风机、尿素溶液喷嘴(或喷枪)、热解炉和电加热器，固体尿素首先被配置成尿素溶液，随后被输送至尿素溶液储罐，经尿素喷枪喷入热解炉中，在经过燃料加温或者电热升温的热一次风或二次风条件下分解成NH3。
[0004]目前，现有的尿素热解系统存在一个重要问题是其底部和尾管处容易产生蜂窝状沉积物，堵塞管道，影响热解系统的正常运行。这主要是由于热解室内部温度不均匀或者进入热解炉的高温烟气温度不足，尿素在热解室内分解不完全，底部由于温度较低导致未反应尿素析出结晶；另一方面，由于热解室下部温度较低会导致氰酸等中间产物聚集沉积，也会造成底部管道堵塞。尾部管道堵塞会引起一系列问题，破坏炉内气体流动、恶化反应效率，进而增加尾部析出量、加剧堵塞。因此，尿素热解室尾部堵塞问题严重影响了脱硝系统正常运行，亟待解决。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种尿素热解装置以及包括该尿素热解装置的尿素脱硝装置，该尿素脱硝装置在尿素脱硝时，能够解决采用现有技术进行尿素脱硝时存在的尿素脱硝系统尾部管道堵塞、破坏炉内气体流动、恶化反应效率的问题。
[0006]为了实现上述目的，一方面，本实用新型提供了一种尿素热解装置，该装置包括尿素热解室、喷嘴单元，所述尿素热解室包括与所述尿素热解室的尾部连通的含氨烟气出口，所述喷嘴单元设置于所述含氨烟气出口与所述尿素热解室的尾部之间。
[0007]另一方面，本实用新型还提供了一种尿素脱硝装置，该装置包括:本实用新型所述的尿素热解装置和脱硝室，所述脱硝室与所述含氨烟气出口连通。
[0008]通过采用本实用新型的上述尿素脱硝装置进行尿素脱硝能够有利地克服采用现有技术的装置或方法进行尿素脱硝时存在的尿素脱硝系统尾部管道堵塞、破坏炉内气体流动、恶化反应效率的缺陷，提供一种缓解尿素脱硝系统尾部管道堵塞，从而提高反应效率的尿素脱硝装置。
[0009]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0010]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0011]图1是根据本实用新型的一种优选实施方式的尿素热解装置。
[0012]图2是根据本实用新型的一种优选实施方式的尿素热解装置的一个喷嘴组中的喷嘴的布置图。
[0013]图3是根据本实用新型的一种优选实施方式的、与图2所示的喷嘴组相邻的另一个喷嘴组中的喷嘴的布置图。
[0014]图4是根据本实用新型的一种优选实施方式的尿素脱硝装置。
[0015]附图标记说明
[0016]I高温烟气入口 2尿素热解室
[0017]3含氨烟气出口 4尿素雾化喷枪
[0018]5喷嘴单元 6喷嘴
[0019]7脱硝室
【具体实施方式】
[0020]以下对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0021]一方面，本实用新型提供了一种尿素热解装置，该装置包括尿素热解室、喷嘴单元，所述尿素热解室包括与所述尿素热解室的尾部连通的含氨烟气出口，所述喷嘴单元设置于所述含氨烟气出口与所述尿素热解室的尾部之间。
[0022]根据本实用新型所述的尿素热解装置，所述喷嘴单元可以包括一个或多个喷嘴，优选情况下，本实用新型的所述喷嘴单元可以包括2-32个喷嘴。
[0023]根据本实用新型所述的尿素热解装置，所述喷嘴可以形成喷嘴组，也即由一个或者多个喷嘴形成一个或者多个喷嘴组；优选地，所述喷嘴可以形成1-4个喷嘴组。
[0024]根据本实用新型所述的尿素热解装置，当所述喷嘴组为多个时，优选各个喷嘴组平行设置。在本实用新型中，所述各个喷嘴组平行设置是指各个喷嘴组之间以层状设置。
[0025]根据本实用新型所述的尿素热解装置，当所述喷嘴组为多个时，各个喷嘴组中的喷嘴的个数相同或不同；优选情况下，各个喷嘴组各自包括2-8个喷嘴。
[0026]根据本实用新型所述的尿素热解装置，当所述喷嘴组为两个或者两个以上时，优选相邻两个喷嘴组之间的喷嘴交错设置。也就是说，当所述喷嘴组为两个或者两个以上时，相邻两个喷嘴组之间的喷嘴优选呈一定的角度设置，也即从所述尿素热解室的尾部俯视所设置的所述喷嘴时，相邻两个喷嘴组之间的喷嘴不重叠设置。
[0027]根据本实用新型所述的尿素热解装置，各个喷嘴组中的所述喷嘴的设置方向为使得所述喷嘴的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向的夹角优选为60° -80° ;同一喷嘴组中的各个喷嘴的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向相同。在本实用新型中，所述喷嘴组的切圆的半径方向是指:喷嘴组中的各个喷嘴在含氨烟气出口与所述尿素热解室的尾部之间的单元(例如管道)的壁上的各个切点形成的圆的半径方向。
[0028]优选情况下，根据本实用新型所述的尿素热解装置，所述喷嘴可以形成2-4个喷嘴组，各个喷嘴组可以平行设置；各个喷嘴组中的喷嘴的个数相同或不同，各自包括2-8个喷嘴，相邻两个喷嘴组的喷嘴的喷入方向的切圆旋向相反。在本实用新型中，所述相邻两个喷嘴组的喷嘴的喷入方向的切圆旋向相反是指:当通过一个喷嘴组的各个喷嘴向本实用新型的装置中喷入物料使得进入装置中的物料所形成的圆的旋向为顺时针方向时，与其相邻的喷嘴组的各个喷嘴喷入的物料所形成的圆的旋向为逆时针方向。
[0029]如图2所示为根据本实用新型的一种优选的实施方式的尿素热解装置的一个喷嘴组中的喷嘴6的布置图，所述喷嘴组中包括4个喷嘴6，所述喷嘴组中的4个喷嘴6喷入物料的方向(空心箭头所示)与切圆的半径方向(实线所示)可以呈60° -80°的夹角。在该图2中，通过空心箭头所示的方向可知，喷嘴组的各个喷嘴6向本实用新型的装置中喷入物料使得进入装置中的物料所形成的圆的旋向为顺时针方向。
[0030]如图3所示为根据本实用新型的一种优选实施方式的、与图2所示的喷嘴组相邻的另一个喷嘴组中的喷嘴6的布置图，所述喷嘴组中包括4个喷嘴6，所述喷嘴组中的4个喷嘴6喷入物料的方向(空心箭头所示)与切圆的半径方向(实线所示)可以呈60° -80°的夹角。在该图3中，通过空心箭头所示的方向可知，喷嘴组的各个喷嘴6向本实用新型的装置中喷入物料使得进入装置中的物料所形成的圆的旋向为逆时针方向。
[0031]根据本实用新型所述的尿素热解装置，更优选情况下，所述喷嘴形成2个喷嘴组，各个喷嘴组的喷嘴的个数可以为4个，各个喷嘴组的喷嘴可以均匀排布。
[0032]根据本实用新型所述的尿素热解装置，所述喷嘴的孔径与所述含氨烟气出口的孔径的比优选为0.001-100:1 ;更优选为0.01-50:lo
[0033]优选情况下，根据本实用新型所述的尿素热解装置，所述尿素热解室还可以包括高温烟气入口、尿素雾化喷枪，所述高温烟气入口设置于所述尿素热解室的上部，所述尿素雾化喷枪设置于所述尿素热解室的中部。
[0034]根据本实用新型所述的尿素热解装置，优选所述喷嘴单元可以用于向所述尿素热解室提供蒸汽。
[0035]根据本实用新型的一种优选的实施方式的尿素热解装置，如图1所示，该图1的尿素热解装置包括高温烟气入口 1、尿素热解室2、含氨烟气出口 3、尿素雾化喷枪4、喷嘴单元5，所述喷嘴单元5包括喷嘴6，所述喷嘴单元5设置于所述含氨烟气出口 3与所述尿素热解室2的尾部之间，所述高温烟气入口 I设置于所述尿素热解室2的上部，所述尿素雾化喷枪4设置于所述尿素热解室2的中部，所述含氨烟气出口 3与所述尿素热解室2连通。其中，所述喷嘴单元5可以包括一个或多个喷嘴6，优选所述喷嘴单元5包括2-32个喷嘴6。所述喷嘴6可以形成1-4个喷嘴组。当所述喷嘴组